[发明专利]用于辅助苛化绿液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以硫酸盐法或牛皮纸浆制造法辅助苛化绿液以用于木质纸浆生产的方法，其中由硫化钠和作为主要成分的碳酸钠的水溶液构成的绿液与氧化钙在消和器中混合并在辅助苛化器中进行反应以形成含有作为主要成分的氢氧化钠和碳酸钙的水悬浮液，该悬浮液在第一过滤器上进行过滤，随后，在稀释容器中用水稀释之后供应到另外的过滤器两次或三次并进行过滤以将其中悬浮的固体分离。

背景技术

以硫酸盐法或牛皮纸浆制造法生产木质纸浆的过程中，使含有纤维材料的木质纸浆在含有氢氧化钠和硫化钠的溶液(称作白液)中消化。这种消化产生了木质纸浆以及也称作黑液的副产品。在以牛皮纸浆制造法回收所述副产品的方法中，未反应的化学物质或者反应产物，尤其是黑液的可回收成分被回收并且被再次使用用于木质纸浆生产。为此，首先通过蒸发将所述黑液浓缩，然后焚化以产生称作熔炼物的物质。将所述熔炼物溶解并获得绿液；所述绿液包含作为主要成分的碳酸钠和硫化钠。然后在绿液中增补生石灰或氧化钙以便于根据总方程式Na₂CO₃+CaO+H₂O＝NaOH+CaCO₃碳酸钠可以起反应以便形成氢氧化钠和碳酸钙，这称作辅助苛化反应。通过过滤器对转化的混合物进行过滤，在过滤器上将固体(主要是碳酸钙，也称作石灰渣)分离。分离的固体用水或来自于下游过滤阶段的滤液进行稀释，通过过滤器再次过滤，转移到石灰窑并转化成生石灰。将包含的滤出液返回到该过程中作为白液。

绿液与氧化钙的反应是平衡反应，实际上仅转化了80％到85％的碳酸钠，即达到80％到85％的辅助苛化水平。从处理的经济性考虑，这种低的转化水平取决于许多因素，比如总的碱金属浓度、硫化钠浓度、温度以及氧化钙的过剩量。特别地，碳酸钠到碳酸钙和氢氧化钠尽可能完全反应所必要的氧化钙的过剩量对后续过程尤其对石灰渣的可过滤性以及其中将碳酸钙焚化以恢复到氧化钙的下游石灰回路有破坏性影响。氧化钙的通常最多大约5％的过剩量尤其沉积到滤布和滤网上，或者导致在石灰窑中形成环和球；这些与对该过程具有显著的损失和破坏有关。

例如在EP0524743B1中描述了一种控制绿液中碳酸钠浓度的方法，在该方法中，基于对绿液传导率的测量结果以及洗涤溶液的传导率和流速的测量结果，可以调节或重新调整绿液的碳酸钠浓度。

此外，WO85/01966描述了一种用于辅助苛化绿液的方法，其中在两阶段辅助苛化过程中添加石灰，使得第一辅助苛化阶段中使用的石灰量比第二苛化阶段中使用的石灰量低；这样，期望将尽可能多的碳酸钠转化成氢氧化钠；然后可以将该液体用在造纸过程中。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种方法，通过该方法可以在辅助苛化之后尽可能多地减少分离出的石灰渣中的未反应的氧化钙的量而对整个方法没有负面影响。

该目的是通过根据本发明的方法达到的，其本质特征在于，在作为主要成分碳酸钙和作为次要成分的氧化钙的第一次分离之后，至少在稀释容器中稀释的过程中、尤其在第二和/或第三过滤器上游的一个或多个稀释容器中稀释的过程中，将二氧化碳添加到水悬浮液中。因为将二氧化碳(CO₂)添加到包含作为主要成分的碳酸钙以及至少在过滤之前在稀释容器中的停留时间过程中的氧化钙残留物的水悬浮液中，残留量中存在的氧化钙以尽可能大的程度转化成碳酸钙，从而使上面所述的平衡反应移向碳酸钙。通过减少氧化钙的残留量，显著提高了石灰渣的可过滤性，这主要是由于碳酸钙相比于氧化钙具有更好的结晶性，以便于在过滤过程中基本防止滤布或过滤器上的沉积。因为同时，通过添加二氧化碳显著减少了氧化钙的残留量，那么此外几乎将纯的碳酸钙返回到木质纸浆消化过程的石灰回路，以便于另外还防止或显著降低了石灰窑中的不利影响，比如形成环或球，总之相比于传统方法显著提高了该方法的经济性。

在本发明的另一个实施方式中，用于将二氧化碳供应到容纳在稀释容器中的、包含作为主要成分的碳酸钙和作为次要成分的氧化钙的水悬浮液的的时间段选择成使得：获得的水悬浮液的pH值在8.0到13.0、尤其是8.5到12的范围内，然后一方面将氧化钙几乎完全转化成碳酸钙，另一方面执行该方法使得要基本保证随着碳酸氢钙的形成碳酸钙不溶解。